Nanotechnologie in der Schule - Prof. Dr. Thomas Wilhelm

8.7 Rosensweig Instabilitäten
In Abbildung 8.5 sieht ist die Entstehung der Rosensweig-Instabilitäten bei steigendem
Magnetfeld dargestellt. Hierbei ist der Gradient des Magnetfeldes maßgeblich für die Aus-
bildung der Stacheln verantwortlich.
Abb. 8.5: Entstehung der Rosensweig-Instabilitäten mit steigendem Magnetfeld
[AK09, Abbildung 3.3; Seite 40]
Vereinfacht kann die Entstehung der Instabilitäten bei Anlegen eines externen Magnetfeldes
an ein Ferrofluid folgendermaßen erklärt werden [Fer09]:
Die einzelnen magnetischen Momente der Partikel des Ferrofluids sind ohne externes Ma-
gnetfeld statistisch in der Flüssigkeit verteilt. Nach außen ist keine Magnetisierung fest-
stellbar. Durchsetzt man jedoch die Flüssigkeit mit einem Magnetfeld, so reagieren die
Magnetitteilchen darauf. Sie richten sich dabei in Richtung der magnetischen Feldlinien
aus (siehe Abbildung 8.6 auf der nächsten Seite). An der Stelle, an der das Magnetfeld am
größten ist, sammelt sich das Fluid. Aufgrund der Oberflächenspannung und der Schwer-
kraft teilt sich das Fluid letztendlich in Stacheln auf. Zusätzlich bewegen sich so auch ein-
zelne Ferrofluidpartikel aufgrund der magnetischen Kraft entgegen der Schwerkraft nach
oben.
Dieses Phänomen tritt ab einer bestimmten Magnetisierung des Fluids auf.
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